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高溫三軸壓力巖石孔滲測量裝置的制造方法_3

文檔序號:9504967閱讀:來源:國知局
六不銹鋼管線82相連通;所述 第一模型杯4、第二模型杯5、第一定容器2、第二定容器3、第一巖心夾持器11、第二巖心夾 持器12均位于溫度加熱裝置28內(nèi)部;所述溫度測量器29與溫度加熱裝置28相連接。
[0011] 所述第一儲氣瓶1、第二儲氣瓶27裝有巖心測量時用到的氦氣氣體;所述第一定 容器2、第二定容器3為體積已知的容器,測量孔隙度時存儲定量氦氣氣體;所述第一模型 杯4、第二模型杯5分別用于測量小直徑和大直徑巖石的骨架體積;所述第一壓力傳感器6 用于測量第一定容器2、第二定容器3、第一模型杯4、第二模型杯5、小直徑巖心15、全直徑 巖心16內(nèi)的氣體壓力;所述第二壓力傳感器7、第三壓力傳感器8用于測量第一巖心夾持 器11和第二巖心夾持器12的進口壓力;所述第二壓力傳感器7為小量程壓力傳感器,第三 壓力傳感器8為大量程壓力傳感器;所述第四壓力傳感器9用于測量第一巖心夾持器11和 第二巖心夾持器12進出口兩端的壓力差;所述第五壓力傳感器10用于測量小直徑巖心15 和全直徑巖心16的軸壓和環(huán)壓;所述第一巖心夾持器11和第二巖心夾持器12用于放置待 測巖心;所述流量測量裝置17、流量測量裝置18、流量測量裝置19用于測量流經(jīng)管線的氣 體流量,量程分別為低、中、高;所述儲液瓶24用于存放對小直徑巖心15、全直徑巖心16施 加軸壓和環(huán)壓時用到的液體;所述壓力倍增器25可以壓縮氣體成倍增加小直徑巖心15、全 直徑巖心16的環(huán)壓和軸壓;所述真空栗23用于抽取儲液瓶24里液體里的空氣;所述第一 機械壓力計量表20用于測量調(diào)壓閥64的出口壓力;所述第二機械壓力計量表21用于測量 調(diào)壓閥65的出口壓力;所述第三機械壓力計量表22用于測量調(diào)壓閥66的出口壓力。所述 第一壓力傳感器6、第二壓力傳感器7、第三壓力傳感器8、第四壓力傳感器9、第五壓力傳感 器10、第一流量測量裝置17、第二流量測量裝置18、第三流量測量裝置19、溫度測量器29 均通過電纜連接計算機30 ;計算機30裝有數(shù)據(jù)采集卡和程序?qū)崿F(xiàn)對實驗數(shù)據(jù)的自動采集 和運算。
[0012] 使用時,將小直徑巖心孔滲測量方法: 1、關(guān)閉所有閥門,將加工好的小直徑圓柱形巖心放入模型杯4中,打開67、68、31閥,通 過調(diào)壓閥63向定容器2中沖入定量氣體壓力P1,關(guān)閉68閥。
[0013] 2、打開33閥,一段時間氣壓穩(wěn)定為P2,計算機采集數(shù)據(jù),計算巖心的顆粒體積V g:
3、取出模型杯4中的巖心,放入巖心夾持器11中,關(guān)門所有閥門,打開62、61、55、53、50 閥,控制調(diào)壓閥66,對巖心15施加三軸壓力,通過溫度加熱裝置28對巖心加溫。如果需要 對巖心施加高于10兆帕的三軸壓力可以打開閥57通過壓力倍增器25來實現(xiàn)。
[0014] 4、關(guān)閉所有閥門,打開67、68、31閥,通過控制調(diào)壓閥63向定容器2中沖入定量氣 體壓力Sp 1,關(guān)閉68閥。
[0015] 5、打開36、37閥,一段時間氣壓穩(wěn)定為P3,計算機采集數(shù)據(jù),計算巖心的孔隙體 積:
V1S定容器2及其附屬管線(定容器2與閥31之間的管線和閥68、32、34、35、33、36、 壓力傳感器6之間的管線)的體積;^為模型杯4及其附屬管線(閥33和模型杯4之間的 管線)的體積;V3為巖心夾持器附屬管線(37閥與41閥之間的管線,36、37、46、47、48、49閥 之間的管線)的體積。
[0016] 6、打開35閥排空管線氣體,關(guān)閉36閥,打開38、39、41、42、43、58、62閥,電磁閥 47、48、49根據(jù)流量的大小自動控制,控制調(diào)壓閥64, 一段時間氣壓、流量穩(wěn)定后,計算機采 集數(shù)據(jù),得滲透率K :
Q為氣體通過巖石的流量,由流量測量裝置17、18、19測得;P1為進口壓力,由壓力傳感 器7、8測得;p2為出口壓力、由壓力傳感器9測得;u為氣體粘度;L為巖石長度;A為巖石 的橫截面積。
[0017] 以上為小直徑巖石孔隙度和滲透率測量的具體方法,大直徑巖石孔隙度和滲透率 測量的具體方法與其類似: 1、關(guān)閉所有閥門,將加工好的全直徑圓柱形巖心放入模型杯5中,打開67、68、32閥,通 過調(diào)壓閥63向定容器3中沖入定量氣體壓力P1,關(guān)閉68閥。
[0018] 2、打開34閥,一段時間氣壓穩(wěn)定為P2,計算機采集數(shù)據(jù),計算巖心的顆粒體積V g 3、取出模型杯5中的巖心,放入巖心夾持器12中,關(guān)門所有閥門,打開62、61、55、51、52 閥,控制調(diào)壓閥66,對巖心16施加三軸壓力,通過溫度加熱裝置28對巖心加溫。如果需要 對巖心16施加高于10兆帕的三軸壓力可以打開閥57通過壓力倍增器25來實現(xiàn)。
[0019] 4、關(guān)閉所有閥門,打開67、68、32閥,通過控制調(diào)壓閥63向定容器3中沖入定量氣 體壓力Sp 1,關(guān)閉68閥。
[0020] 5、打開36、46閥,一段時間氣壓穩(wěn)定為P3,計算機采集數(shù)據(jù),得到巖心的孔隙體積 VP,最后計算巖心孔隙度Φ。
[0021] 6、打開35閥排空管線氣體,關(guān)閉36閥,打開38、39、46、44、43、58、62閥,電磁閥 47、48、49根據(jù)流量的大小自動控制,控制調(diào)壓閥64, 一段時間氣壓、流量穩(wěn)定后,計算機采 集數(shù)據(jù),得滲透率K。
[0022] 顯然,任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可理解想到的變換或替 換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi),因此,本發(fā)明保護范圍應(yīng)該以權(quán)力要求書的保護范 圍為準。
【主權(quán)項】
1. 一種高溫三軸壓力巖石孔滲測量裝置,包括第一儲氣瓶(1)、第二儲氣瓶(27)、第 一模型杯(4)、第二模型杯(5)、第一壓力傳感器(6)、第二壓力傳感器(7)、第三壓力傳感 器(8)、第四壓力傳感器(9)、第五壓力傳感器(10)、第一定容器(2)、第二定容器(3)、第一 巖心夾持器(11)、第二巖心夾持器(12)、第一不銹鋼管線(69)、第二不銹鋼管線(70)、第三 不銹鋼管線(71)、第四不銹鋼管線(72)、第五不銹鋼管線(73)、第六不銹鋼管線(74)、第七 不銹鋼管線(75)、第八不銹鋼管線(76)、第九不銹鋼管線(77)、第十不銹鋼管線(78)、第 十一不銹鋼管線(79)、第十二不銹鋼管線(80)、第十三不銹鋼管線(13)、第十四不銹鋼管 線(81)、第十五不銹鋼管線(14)、第十六不銹鋼管線(82)、小直徑巖心(15)、全直徑巖心 (16)、第一流量測量裝置(17)、第二流量測量裝置(18)、第三流量測量裝置(19)、溫度加熱 裝置(28)、溫度計量器(29)、儲液瓶(24)、壓力倍增器(25)、第一機械壓力計量表(20)、第 二機械壓力計量表(21)、第三機械壓力計量表(22)、干燥器(26)、真空栗(23)、計算機(30) 以及閥門和其它不銹鋼管線; 所述第一、第二巖心夾持器均包括出氣接口(83)、左堵頭(84)、第一通氣管線(85)、第 二通氣管線(101)、推帽(86)、第一錐度套(88)、第二錐度套(93)、第一 0型環(huán)(89)、第二0 型環(huán)(94)、第三0型環(huán)(97)、左帽(87)、氟膠套(91)、筒體(92)、環(huán)壓接口(90)、右帽(95)、 缸體(96)、軸壓接口(98)、密封環(huán)(100)、壓帽(99)、進氣接口(103)以及巖心塞(102);其 中,筒體(92)兩端分別套裝有左帽(87)和右帽(95),推帽(86)的外螺紋與左帽(87)的內(nèi) 螺紋嚙合,筒體(92 )的左右兩端分別設(shè)置有第一錐度套(88 )和第二錐度套(93 ),兩錐度套 與夾持器筒體內(nèi)壁之間設(shè)有第一 〇型環(huán)(89)和第二0型環(huán)(94),氟膠套(91)的左右兩端分 別緊密套裝在第一錐度套(88)和第二錐度套(93)上,左堵頭(84)右端穿裝在氟膠套(91) 中,左堵頭(84)的左端穿過推帽(86)的內(nèi)腔,伸出在推帽(86)的左端,缸體(96)套裝在右 帽(95)上,缸體(96)設(shè)置由氣壓或液壓推動的巖心塞(102),巖心塞(102)中部成膨大的 活塞體形式,活塞體與缸體之間設(shè)有第三〇型環(huán)(97),活塞體的右側(cè)設(shè)有軸壓接口(98),缸 體(96)的右端設(shè)有將缸體右端密封的壓帽(99),壓帽上裝有密封環(huán)(100);所述巖心塞的 右端伸出在壓帽右側(cè),巖心塞的左端穿過右帽及夾持器筒體中的右錐度套,巖心塞的左端 與左堵頭的右端之間為放置巖心的區(qū)域,左堵頭(84)中設(shè)有出氣接口(83)和第一通氣管 線(85),出氣接口與第一通氣管線相連接,巖心塞(102)中設(shè)有進氣接口( 103)和第二通氣 管線(101),進氣接口與第二通氣管線相連接,筒體(92)上設(shè)置有向夾持器筒體內(nèi)加環(huán)壓 的環(huán)壓接口(90),第一巖心夾持器(11)與第二巖心夾持(12)的結(jié)構(gòu)相同,唯一不同之處在 于第二巖心夾持器的尺寸大于第一巖心夾持器,第一巖心夾持器
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